Проект Российского Научного Фонда №16-17-00063

Развитие технологии вероятностного прогнозирования регионального климата на территории России и построение на ее основе сценарных прогнозов изменения климатических воздействий на эффективность, надежность и безопасность функционирования систем энергоснабжения, транспортной и строительной инфраструктуры, сельского и лесного хозяйств

Исследования в рамках проекта проводятся по двум взаимосвязанным основным направлениям:

(1) развитие многоцелевой технологии вероятностного климатического прогнозирования на основе высокоразрешающей системы моделей и построение на ее основе перспективной оценки (сценарного прогноза) изменений климата для всей территории России с использованием новейших сценариев МГЭИК (Межправительственной группы экспертов по изменению климата) воздействия на глобальную климатическую систему в XXI веке¹.
(2) комплексная оценка влияния климатических изменений на функционирование систем энергоснабжения, транспортной и строительной инфраструктуры, сельского и лесного хозяйства регионов России 

За 2016 и 2017 годы в рамках проекта создана многоцелевая технология сценарного прогнозирования климата на основе информационной системы, предназначенной для обеспечения количественными оценками последствий изменений климата конкретных потребителей климатической информации (федеральные и региональные органы государственной власти, отрасли экономики, хозяйствующие субъекты, население) ― с целью оптимизации климатически обусловленных решений и обеспечения эффективности и безопасности функционирования климатозависимых отраслей экономики, в том числе в рамках соответствующих планов и стратегий адаптации к изменениям климата.

Получены вероятностные ансамблевые оценки специализированных индексов термического режима, характеризующих влияние изменения климатических воздействий на эффективность и надежность систем энергоснабжения в 21-м веке для территории России.

Проанализировано влияние климатических изменений на эффективность системы теплоснабжения жилищного сектора и других зданий, входящих в систему централизованного теплоснабжения и не имеющих автономных систем регулирования теплопотребления.

С точки зрения надежности функционирования систем энергоснабжения, которая определяется соответствием климатическим условиям будущего используемых стандартов  проектирования, исследован вопрос об эволюции на протяжении 21-го века параметров вероятностных распределений показателей экстремальности, характеризующих интенсивность волн холода заданной продолжительности зимой и волн тепла летом. Получены вероятностные оценки индексов и их изменений в 21-м веке.

Получены оценки изменения  агроклиматических индексов по результатам расчетов изменений климата ансамблем региональной климатической модели ГГО.  Выделены  “гумидные” и  “аридные” реализации на территории лесостепной и степной зон Европейской части России, охватывающих регионы с  развитым сельским хозяйством.
 
Получены оценки частоты возникновения экстремальных агроклиматических явлений в 21-м веке на территории земледельческой зоны России.

Проведен расчет экономических последствий изменений климата для лесного сектора на основе данных об изменении запасов древесины в результате увеличения вегетационного периода и общего среднегодового прироста на 1 га покрытых лесной растительностью землях лесного фонда в 21 веке, а также динамики значений комплексного показателя пожарной опасности Нестерова по погодным условиям на середину и конец века по 3, 4 и 5 классам пожарной опасности.

Предлагаемый проект призван внести вклад в реализацию Климатической доктрины Российской Федерации.

Цели предлагаемого проекта отвечают задачам ряда крупных международных программ, прежде всего, WCRP (Всемирная Программа Исследований Климата), а также целям крупных проектов, в том числе CORDEX (координируемый эксперимент по моделированию климата всех регионов суши с помощью ансамблей региональных моделей). Реализация проекта будет содействовать формированию российского национального сегмента Глобальной рамочной основы климатического обслуживания (GFCS или, по-русски, ГРОКО) – одной из крупнейших недавних инициатив Всемирной Метеорологической Организации – и будет осуществляться с максимальным учетом международного опыта и инноваций в этой области.

 1. Катцов, В.М., И.М. Школьник, С.В. Ефимов, А.В. Константинов, В.Н. Павлова, Т.В. Павлова, Е.И. Хлебникова, А.А. Пикалева, А.В. Байдин, В.А. Борисенко, 2016: Развитие технологии вероятностного прогнозирования регионального климата на территории России и построение на ее основе сценарных прогнозов изменения климатических воздействий на секторы экономики. Часть1: Постановка задачи и численные эксперименты. Труды Главной геофизической обсерватории им.А.И. Воейкова, 583, 7-29

2. Катцов В.М., Школьник И.М., Ефимов С.В. Перспективные оценки изменений климата в российских регионах: детализация в физическом и вероятностном пространствах Метеорология и гидрология (2017 г.)

3. Константинов А.В., Королева Т.С., Кушнир Е.А.,Торжков И.О. Оценка экономических последствий наблюдаемых и ожидаемых климатических изменений с учетом долгосрочных прогнозных сценариев развития лесного сектора. Лесотехнический журнал (2017 г.)

4. Королева Т.С., Константинов А.В., Кушнир Е.А., Торжков И.О. Результаты стандартизированной оценки уязвимости лесного сектора Российской Федерации в условиях наблюдаемых эффектов климатической изменчивости Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства (2017 г.).

5. Надежина Е.Д., Школьник И.М., Стернзат А.В., Егоров Б.Н., Пикалева А.А.  Испарение с орошенных участков в аридных регионах по оценкам системы моделей регионального климата и пограничного слоя атмосферы.Метеорология и гидрология(2018 г.)

6. Павлова В.Н., Варчева С.Е. Оценка климатических рисков потерь урожая в региональных системах земледелия. Фундаментальная и прикладная климатология (2017 г.).

7. Романенков В.А., Павлова В.Н., Беличенко М.В. Оценка климатических рисков при возделывании зерновых культур на основе региональных данных и результатов длительных опытов Геосети. Агрохимия(2018 г.).

8. Торжков И.О., Королева Т.С., Константинов А.В., Кушнир Е.А. Анализ комплекса адаптационных мер к ожидаемым изменениям климата в лесном секторе Российской Федерации Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства (2017 г.)

9. Тюсов Г.А., Акентьева Е.М., Павлова Т.В., Школьник И.М. Оценки возможного влияния изменений климата на функционирование объектов энергетики в России. Метеорология и гидрология (2017 г.).

10. Хлебникова Е.И., Салль И.А. Экстремально низкие температуры воздуха на территории России и риски критических температурных воздействий на объекты инфраструктуры Метеорология и гидрология(2018 г.)

11. Shkolnik, I., Pavlova, T., Efimov, S., Zhuravlev S.,Future changes in peak river flows across northern Eurasia as inferred from an ensemble of regional climate projections under the IPCC RCP8.5 scenario. Climate Dynamics (2017 г.)